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全天候植被熒光觀測(cè)系統(tǒng)

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全天候植被熒光觀測(cè)系統(tǒng)是Evergreen Instrument公司自主研發(fā)、設(shè)計(jì)的一款具有高分辨、高靈敏度、16通道的植被熒光觀測(cè)設(shè)備。該設(shè)備采用高分辨率、靈敏度的光譜儀為主要傳感器,可以在野外全自動(dòng)觀測(cè)植被冠層下行輻照度和上行表觀輻亮度,并實(shí)時(shí)計(jì)算植被日光...

詳細(xì)介紹

一、產(chǎn)品介紹

全天候植被熒光觀測(cè)系統(tǒng)是Evergreen Instrument公司自主研發(fā)、設(shè)計(jì)的一款具有高分辨、高靈敏度、16通道的植被熒光觀測(cè)設(shè)備。該設(shè)備采用高分辨率、靈敏度的光譜儀為主要傳感器,可以在野外全自動(dòng)觀測(cè)植被冠層下行輻照度和上行表觀輻亮度,并實(shí)時(shí)計(jì)算植被日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒?/span>solar-induced Fluorescence,SIF)。本款設(shè)備可以在野外全天候長(zhǎng)時(shí)間使用,其定制型支架可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要隨意調(diào)節(jié)測(cè)量傳感器到樣品之間的距離。該設(shè)備高度的模塊化,可以根據(jù)客戶需求進(jìn)行定制。

二、工作原理

8通道全天候植被熒光觀測(cè)系統(tǒng)是基于760nm 和687 nm 附近的O2-A和O2-B 暗線內(nèi)外的波譜觀測(cè)值,通過(guò)3FLD、SFM等算法提取日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒狻?/span>

本設(shè)備的核心工作是準(zhǔn)同步地測(cè)量太陽(yáng)入射輻照度和植被冠層上行的表觀輻亮度。其中太陽(yáng)入射輻照度通過(guò)帶余弦校正器的光纖向上觀測(cè)獲取,植被冠層上行的表觀輻亮度通過(guò)另一光纖觀測(cè)冠層獲取,并能全自動(dòng)連續(xù)觀測(cè)6個(gè)目標(biāo)物,然后數(shù)據(jù)通過(guò)光纖傳輸?shù)街鳈C(jī),并進(jìn)行運(yùn)算。

本設(shè)備的光譜儀置放于恒溫箱內(nèi)。恒溫箱采用半導(dǎo)體TEC制冷,光譜儀的工作溫度可以恒定在20至40℃±1℃(溫度可自由設(shè)定,但環(huán)境溫度不能高于50℃或者低于20℃)??蓪?shí)時(shí)監(jiān)控并存儲(chǔ)恒溫箱的溫、濕度值,以及機(jī)箱內(nèi)部的環(huán)境溫度。當(dāng)溫度出現(xiàn)異常時(shí),將自動(dòng)采取應(yīng)急措施,如報(bào)警、關(guān)閉光譜儀,甚至整套系統(tǒng)。

本設(shè)備裝備有全自動(dòng)防雨、防塵保護(hù)裝置,可保護(hù)余弦校正器不受雨水及灰塵的侵襲,盡可能的保護(hù)設(shè)備的采集數(shù)據(jù)安全可靠

結(jié)構(gòu)圖


設(shè)備圖


技術(shù)規(guī)格要求:

1、主要用途:

用于測(cè)定植被冠層反射率和實(shí)時(shí)太陽(yáng)光誘導(dǎo)的葉綠素?zé)晒庵?/span>

配置清單:

光譜系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集頭、恒溫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì):

自動(dòng)、連續(xù)測(cè)量植被冠層下行輻照度和上行輻亮度。自動(dòng)快速優(yōu)化積分時(shí)間,觀測(cè)數(shù)據(jù)信噪比高。數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),自動(dòng)存儲(chǔ),遠(yuǎn)程傳輸,操作簡(jiǎn)單。軟件可以根據(jù)用戶的實(shí)驗(yàn)方案調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)。儀器可兼容太陽(yáng)能供電。系統(tǒng)可防塵,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儀器運(yùn)轉(zhuǎn)情況,條件下自動(dòng)斷電保護(hù)。

3、詳細(xì)技術(shù)要求:

1)光譜系統(tǒng)

具有穩(wěn)定的信噪比,良好的光譜重現(xiàn)性,高光譜分辨率,系統(tǒng)性能穩(wěn)定。

*1.1 光譜儀(可以根據(jù)用戶需求更改配置,滿足用戶更好的使用要求)

1.1.1 光譜儀范圍:640-800 nm(25um狹縫)

1.1.2 光譜分辨率:0.39 nm

1.1.3 光譜采樣間隔:0.15 nm

1.1.4 信噪比:1000:1

1.1.5 CCD 制式:1024*58

1.1.6 像素面陣型CCD

1.1.7 *高靈敏度:200*103

1.1.8 暗噪音:≤ 3RMS

1.1.9 光譜響應(yīng):780 nm處量子效率*高(70 %), 680 nm處量子效率*高50 %

*1.2光譜儀(可以根據(jù)用戶需求更改配置,滿足用戶更好的使用要求)

1.2.1光譜儀范圍:350-1100 nm(25狹縫)

1.2.2光譜分辨率:1.3nm,光譜采樣間隔0.15 nm,信噪比250:1

1.2.3 CCD 制式:2048像素線陣型CCD

1.2.4暗噪音:低于12RMS

1.2.5光譜響應(yīng):350 nm處量子效率*高(70 %), 680 nm處量子效率*高35 %

*1.3 16通道分光系統(tǒng)

1.3.1光譜范圍:350-2000 nm

1.3.2輸入通道:2通道

1.3.3輸出通道:≤16通道

1.3.4測(cè)量重復(fù)性:99%

1.3.5植被熒光專用軟件控制多通道分光系統(tǒng)自動(dòng)切換自動(dòng)測(cè)量

1.3.6實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能:7*24小時(shí)全天候全自動(dòng)測(cè)量目標(biāo)不少于6個(gè)目標(biāo)區(qū)域

2)數(shù)據(jù)采集頭

數(shù)據(jù)采集部分功能:自動(dòng)優(yōu)化積分時(shí)間,保證觀測(cè)數(shù)據(jù)信噪比;余弦探頭具有防塵、防雨功能;保護(hù)余弦校正器不受雨水及灰塵的侵襲,盡可能的保護(hù)設(shè)備的采集數(shù)據(jù)安全可靠。

2.1 高通量光纖數(shù)據(jù)采集頭

2.1.1 可選長(zhǎng)度:2米,5米,10米,20米(可定制)

*2.2 采集頭防雨器

2.2.1 遇雨水自動(dòng)遮擋采集頭。

2.2.2 防塵蓋

3)恒溫系統(tǒng)

恒溫系統(tǒng)功能:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能:7*24小時(shí)全天候全自動(dòng)測(cè)量目標(biāo)物,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)溫度、濕度的狀態(tài)信息監(jiān)控。

*3.1 恒溫箱

3.1.1 環(huán)境溫度:20℃-50℃

3.1.2恒定溫度:20℃-40℃(±1℃)

3.1.3溫度可自由設(shè)定

3.1.4半導(dǎo)體TEC制冷

3.1.5實(shí)時(shí)監(jiān)控并存儲(chǔ)恒溫箱的溫、濕度值

3.1.6實(shí)時(shí)監(jiān)控并存儲(chǔ)機(jī)箱內(nèi)部的環(huán)境溫度

3.1.7 異常預(yù)警:當(dāng)溫度異常時(shí),將自動(dòng)采取應(yīng)急措施。

3.1.8 預(yù)警處理:報(bào)警——關(guān)閉光譜儀——關(guān)閉系統(tǒng)

4)數(shù)據(jù)處理

*4.1 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)硬件

4.1.1 Intel處理器

4.1.2 NM70高速芯片組

4.1.3 面板類型:工控規(guī)屏TFT

4.1.4 背光類型:LED

4.1.5 亮度:400cd/m2

4.1.6 線性誤差<1.5%

4.2數(shù)據(jù)處理算法

4.2.1 實(shí)時(shí)計(jì)算SIF

4.2.2 同時(shí)具有二種算法:3FLD、SFM

*4.2.3 同時(shí)顯示原始光譜圖,反射率,地物,入照,實(shí)時(shí)熒光值圖譜等植被參數(shù)

4.3 數(shù)據(jù)處理功能

4.3.1 輻射校正模塊

4.3.2 光譜校正模塊

4.3.3 暗電流校正功能

4.3.4 實(shí)時(shí)自動(dòng)優(yōu)化積分時(shí)間功能

4.3.5 測(cè)量起止時(shí)間、測(cè)量間隔時(shí)間可調(diào)

*4.3.6 根據(jù)太陽(yáng)高度角自動(dòng)啟動(dòng)、停止測(cè)量

4.4 數(shù)據(jù)處理其他功能

4.4.1 數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)

4.4.2 遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)瀏覽

4.4.3 數(shù)據(jù)異常監(jiān)測(cè)、報(bào)警

*4.4.4 多張光譜圖同時(shí)顯示,可以同時(shí)顯示原始光譜,反射率,熒光值
4.4.5用戶可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況修改軟件參數(shù)(積分時(shí)間,測(cè)試時(shí)間等)

5 提供定制化服務(wù)

可根據(jù)后期用戶實(shí)驗(yàn)要求增加儀器功能或改變光譜儀配置,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況修改軟件參數(shù),一個(gè)月內(nèi)修改完畢到達(dá)用戶現(xiàn)場(chǎng),后期提供數(shù)據(jù)分析技術(shù)支持。

保準(zhǔn)化建議配置清單

序號(hào)

名稱

數(shù)量

1

光譜系統(tǒng)

1.1

光譜儀-1

1

1.2

光譜儀-2

1

1.3

分光系統(tǒng)

1

2

數(shù)據(jù)采集頭

2.1

10米光纖

14

2.2

余弦校準(zhǔn)器

2

2.3

防淋防塵裝置

2

3

恒溫系統(tǒng)

3.1

冷卻模塊

1

3.2

加熱模塊

1

4

數(shù)據(jù)處理

4.1

植被熒光全自動(dòng)測(cè)序軟件

1

4.2

工控機(jī)顯示屏

1

5

定制化服務(wù)

1

6

培訓(xùn)

2

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